Rakenteellinen samankaltaisuusindeksi (SSIM) on menetelmä, jolla mitataan kahden kuvan samankaltaisuutta. Sitä käytetään yleisesti kuvan laadun arviointiin erityisesti puristus- tai lähetysvaiheen jälkeen. SSIM tarkastelee muutoksia luminanssissa, kontrastissa ja rakenteessa, jotta saadaan kattava samankaltaisuuspistemäärä.

SSIM:n ymmärtäminen

SSIM vertaa vertailukuvaa vääristyneeseen tai käsiteltyyn kuvaan. Pistemäärä vaihtelee -1:stä 1:een, jossa 1 osoittaa täydellistä samankaltaisuutta. Se on paremmin linjassa ihmisen visuaalisen käsityksen kanssa kuin perinteiset mittarit kuten Mean Squared Error (MSE).

SSIM-arvon laskentavaiheet

SSIM:n laskeminen edellyttää useita vaiheita:

  • Muunna kuvat harmaasävy, jos ne ovat väri.
  • Jaa kuvat pieniksi laastareiksi tai ikkunoiksi.
  • Lasketaan kunkin ikkunan luminanssi, kontrasti ja rakenneosat.
  • Yhdistä nämä komponentit laskeaksesi SSIM-indeksin jokaiselle ikkunalle.
  • SSIM-arvot keskiarvoina kaikissa ikkunoissa lopullisen pistemäärän saavuttamiseksi.

Työkalut ja kirjastot

Useat ohjelmistokirjastot voivat laskea SSIM:n automaattisesti, mukaan lukien:

  • OpenCV (Python, C++)
  • skit-kuva (Python)
  • MATLAB-kuvankäsittelytyökalulaatikko
  • ImageJ SSIM-liitännäisellä